Material Details

Cell Fate Decisions

قرارات مصير الخلية

14th May, 2017
1599
Views

العربية

 

Download
(50 times downloaded)

Description:

Learning the mechanisms that regulate stem cell behavior is critical for understanding the role of these powerful cells in normal function as well as for harnessing them to repair tissues damaged by disease or injury. In particular, discovering the signals that regulate whether stem cells replicate themselves or mature into a specific adult tissue is critical for developing therapies.

This knowledge is required for efficient manufacturing of cells for implantation and for enhancing the chances the cells will survive and function the way we need to repair an organ. For example, this information can be harnessed to help implanted cells integrate into neighboring tissue or to even modulate the behavior of endogenous stem cells — the adult stem cells we all have naturally in all our tissues.

It has become increasingly clear that stem cell behavior is regulated not only by biochemical signals, but also by biophysical forces. The latter has been difficult to study due to the complexity of mimicking the way cells interact in real life in the lab. Recent work has demonstrated that synthetic materials can be harnessed to emulate and thereby study the effects of biophysical cues on cell function.

For example, using engineered materials, we discovered that mechanical cues regulate the maturation of adult neural stem cells, as well as earlier stage stem cells known as pluripotent stem cells. We have learned what types of synthetic material work well to grow the desired type of cell in the lab in quantities large enough for therapy and primed for successful transplantation into patients.

Speaker: David Schaffer, Ph.D.
David Schaffer is a Professor of Chemical and Biomolecular Engineering, Bioengineering, and Neuroscience at the University of California, Berkeley, where he also serves as the Director of the Berkeley Stem Cell Center.

يعدّ تعلّم الآليات التي تنظم سلوك الخلايا الجذعية أمراً هامّاً وذلك لفهم دور هذه الخلايا القوية في الوظيفة الطبيعية وأيضأً من أجل استخدامها في إصلاح الأذيات النسيجيّة الناتجة عن المرض أو الإصابة.  وبشكل خاص، يعد اكتشاف الإشارات التي تنظم ما إذا كانت الخلايا الجذعية تنسخ نفسها أو تنضج في نسيج بالغ محدد، أمراً بالغ الأهمية لتطوير العلاجات.
هذه المعرفة مطلوبة للتصنيع الفعّال للخلايا من أجل الزرع وتعزيز فرص بقاء الخلايا على قيد الحياة، وعملها بالطريقة التي نحتاجها لإصلاح العضو. على سبيل المثال، يمكن استخدام هذه المعلومات لمساعدة الخلايا المزروعة على الاندماج في الأنسجة المجاورة أو حتى تعديل سلوك الخلايا الجذعية داخلية المنشأ - الخلايا الجذعية البالغة التي نمتلكها جميعنا في جميع أنسجتنا.
وقد أصبح من الواضح بشكل متزايد أنّه لا يتم تنظيم سلوك الخلايا الجذعية فقط عن طريق الإشارات الكيميائية الحيوية، ولكن أيضا من قبل القوى الفيزيائية الحيوية. وقد كان من الصعب دراسة هذه الأخيرة بسبب تعقيد محاكاة الطريقة التي تتفاعل فيها الخلايا في الحياة الحقيقية، في المختبر. وقد أظهرت الأعمال الأخيرة أن المواد التخليقيّة يمكن استخدامها لمحاكاة وبالتالي دراسة آثار الإشارات الحيويّة الفيزيائيّة على وظيفة الخلية.

على سبيل المثال، اكتشفنا باستخدام المواد المهندسة، أن الإشارات الميكانيكية تنظم نضج الخلايا الجذعية العصبية البالغة، وكذلك الخلايا الجذعية في المرحلة الباكرة المعروفة باسم الخلايا الجذعية متعددة القدرات.  وقد تعلمنا ما هي أنواع المواد التخليقيّة التي تعمل بشكل جيد لإنماء النوع المطلوب من الخلايا في المختبر بكميات كبيرة وبشكل كاف للعلاج وإعدادها من أجل زرع ناجح في المرضى.

المتحدث: ديفيد سكافير – دكتوراه
ديفيد سكافير هو أخصائي في الهندسة الكيميائية والحيويّة الجزيئيّة، الهندسة البيولوجيّة، والعلوم العصبيّة في جامعة كاليفورنيا، بيركيلي، كما يشغل أيضاً منصب مدير مركز بيركيلي للخلايا الجذعية
 


Cell BiologyCell SignalingNeurologyStem Cells & Cancer Stem Cells



Science@Cal


08-07-2015


Dr. David Schaffer graduated from Stanford University with a B.S. degree in Chemical Engineering in 1993. Afterward, he attended Massachusetts Institute of Technology and earned his Ph.D. also in Chemical Engineering in 1998. Finally, he did a postdoctoral fellowship in the laboratory of Fred Gage at the Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, CA before moving to UC Berkeley in 1999. At Berkeley, Dr. Schaffer applies engineering principles to enhance stem cell and gene therapy approaches for neuroregeneration, work that includes novel approaches for molecular engineering and evolution of new viral vectors as well as new technologies to investigate and control stem cell fate decisions. David Schaffer has received an NSF CAREER Award, Office of Naval Research Young Investigator Award, Whitaker Foundation Young Investigator Award, and was named a Technology Review Top 100 Innovator. He was also awarded the Biomedical Engineering Society Rita Shaffer Young Investigator Award in 2000, the American Chemical Society BIOT Division Young Investigator Award in 2006, and was inducted into the College of Fellows of the American Institute of Medical and Biological Engineering in 2010.

Share: